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Physikalische Chemie
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Überspannung bei der Elektrolyse
Prinzip: Bei jeder Elektrolyse muss elektrische Energie zugeführt werden. Aber erst ab einer gewissen Spannung setzt die elektrolytische Zersetzung ein. Dieser Spannungswert wird auch als Zersetzungsspannung bezeichnet (erst ab dieser Spannung beginnen die Elektrolysereaktionen).
CHF 650.75
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PEM-Brennstoffzelle
Prinzip Die PEM (Proton-Exchange-Membrane)-Technologie ist der von Automobil- und Blockheizkraftwerk-Herstellern favorisierte Brennstoffzellentyp. Im hier gezeigten Demonstrationsaufbau wird Wasserstoff in klassischer Weise in einem Gasentwickler durch die Reaktion von Salzsäure mit Zink erzeugt und zum Reinigen durch destilliertes Wasser geleitet. In der PEM-Brennstoffzelle wird er dann mit Sauerstoff (aus der Luft) direkt zu Wasser und elektrischer Energie umgesetzt. Mit dieser von der Brennstoffzelle erzeugten elektrischen Energie wird ein kleiner Motor angetrieben. Der Vorteil des hier gezeigten Aufbaus ist, dass zur Erzeugung des Wasserstoffs keine externe Stromversorgung (Elektrolyse) oder ein Druckgasbehälter benötigt wird. Man kann jederzeit ohne viel Aufwand gerade soviel Wasserstoff produzieren, wie benötigt wird.
CHF 2’078.35
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Herstellung einer vereinfachten Standard-Wasserstoff elektrode undMessung einiger Standardpotenziale
Prinzip Jedem Metall (und auch anderen Redoxpaaren) kann eine relative Potenzialgröße zugeordnet werden, sobald man es mit einer stets gleichen Bezugselektrode zu einer galvanischen Zelle zusammenschließt. Als eine solche Bezugselektrode wurde durch Übereinkunft die sogenannte »Standard- Wasserstoffelektrode« bestimmt. In diesem Versuch wird eine Standard-Waserstoffelektrode hergestellt und einige Redoxpotential bestimmt. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettsets, mit der alle wichtigen curricularen Themen der Elektrochemie abgedeckt werden • Schnelle und einfache Versuchsvorbereitung (Versuchsanleitung und Gefährdungsbeurteilung verfügbar)
CHF 415.40
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2. Faraday´sche Gesetz
Prinzip: Die Faraday´schen Gesetze werden auch als Grundgesetze der Elektrolyse bezeichnet und beschreiben der Vorgang in dieser. In diesem Versuch lernen die Schülerinnen und Schüler anhand einer Elektrolyse das Prinzip des 2. Faraday´schen Gesetztes kennen, welches besagt, dass die durch eine bestimmte Ladungsmenge abgeschiedene Masse eines Elements proportional zur Atommasse des abgeschiedenen Elements ist und umgekehrt proportional zu seiner Wertigkeit.
CHF 250.05
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1. Faraday´sche Gesetz
Prinzip: Die Faraday´schen Gesetze werden auch als Grundgesetze der Elektrolyse bezeichnet und beschreiben der Vorgang in dieser. In diesem Versuch lernen die Schülerinnen und Schüler anhand einer Elektrolyse das Prinzip des 1. Faraday´schen Gesetztes kennen, welches besagt, dass die Stoffmenge, die an einer Elektrode abgeschieden wird, proportional zur elektrischen Ladung ist, die durch den Elektrolyten gesandt wird.
CHF 160.20
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Einwegkartusche für Wasservollentsalzer DS450
Funktion und Verwendung Drucklose Mischbett-Wasservollentsalzer-Ersatzpatrone in Kunststoffausführung für das Wasservollentsalzungs-Gerät DI 425.
CHF 153.75
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V-Rohr für Elektrolyse
Funktion und Verwendung Spitzwinkliges V-förmiges Rohr mit zwei rundgeschmolzenen Öffnungen zur Einführung von Elektroden (Innendurchmesser 6,5 mm) und zwei waagerecht angebrachten seitlichen Ansatzstutzen; z. B. geeignet zur Durchführung von Schmelzflusselektrolysen.
CHF 77.30
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Halter für 2 Elektroden
Funktion und Verwendung Zur Halterung von zwei Stabelektroden bis zu einem Durchmesser von 8 mm oder zwei Plattenelektroden mit Schlitz; als Gefäß eignen sich bei Stabelektroden Bechergläser ab 150 ml, bei Plattenelektroden mit Schlitz Bechergläser ab 250 ml (niedrige Form). Zwei 4-mm-Buchsen in 19 mm Abstand erlauben das direkte Aufstecken eines Verbrauchers (z.B. Lampenfassung E 10, 17049-00) zum einfachen Nachweis der Funktion eines galvanischen Elementes.
CHF 69.25
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Aufbau von Konzentrationsketten aus Kaliumchloridlösungen und Silber/Silberchloridelektroden
Prinzip Nicht nur zwischen Halbzellen aus unterschiedlichen Metallen in ihren Salzlösungen lassen sich elektrische Spannungen messen, sondern auch zwischen gleichartigen Halbzellen, die sich lediglich in den Konzentrationen ihrer Salzlösungen voneinander unterscheiden. Solche Paarungen gleicher Halbzellen mit unterschiedlichen Salzkonzentrationen bezeichnet man als »Konzentrationsketten«. Die messbare Spannung solcher Konzentrationsketten unterliegt einer Gesetzmäßigkeit, die in der sogenannten »Nernst-Gleichung« ihren mathematischen Ausdruck gefunden hat. In diesem Versuch werden Konzentrationsketten aus Kaliumchloridlösungen aufgebaut und ihre Spannungen gemessen. Als Elektroden dienen 2 Silber/Silberchlorid-Elektroden verwendet. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettsets, mit der alle wichtigen curricularen Themen der Elektrochemie abgedeckt werden • Schnelle und einfache Versuchsvorbereitung (Versuchsanleitung und Gefährdungsbeurteilung verfügbar)
CHF 240.05
Das Löslichkeitsprodukt der Silberhalogenide
Prinzip Gibt man in eine 1 molare Kaliumhalogenidlösung (= Kcl, KBr, KI) einige Tropfen einer stark verdünnten Silbernitratlösung (c = 0,01 mol/I), so kommt es sofort zur Ausfällung des entsprechenden Silbe halogenids (AgCl, AgBr, AgI), weil die Löslichkeitsprodukte dieser schwerlöslichen Salze schon durch diese geringen Mengen zugegebener Silberionen überschritten werden. Es bleiben dann nur noch soviele freie Silberionen in diesen Silberhalogenid- lösungen übrig, wie es das Löslichkeitsprodukt KL = c (Ag+) • c (Hal-) zulässt. Da die Beziehung zwischen Konzentrationsdifferenz und Spannung in einer Konzentrationskette der Nernst-Gleichung folgt, kann man aus der gemessenen Spannung das Löslichkeitsprodukt bzw. die Silberionenkonzentration der jeweiligen Silberhalogenidlösung errechnen, was in diesem Versuch untersucht wird. Vorteile • Experimentierliteratur für Schüler und Lehrer erhältlich: Minimale Vorbereitungszeit • Gefährdungsbeurteilung für Schüler und Lehrer erhältlich • Einfaches Lehren und effizientes Lernen beim Einsatz der verfügbaren interaktiven Experimentier-Literatur
CHF 576.55
Das Volta-Element
Prinzip Das erste galvanische Element wurde 1799 von dem italienischen Physiker Alessandro Graf Volta beschrieben. Dieses »Volta-Element« bzw. Diese »Voltasche Zelle« ist auch ein Kupfer/Zink-Element, doch im Unterschied zum später entwickelten Daniell-Element befinden sich hier beide Metallelektroden gemeinsam in einer Elektrolytlösung aus verdünnter Schwefelsäure. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettsets, mit der alle wichtigen curricularen Themen der Elektrochemie abgedeckt werden • Schnelle und einfache Versuchsvorbereitung (Versuchsanleitung und Gefährdungsbeurteilung verfügbar)
CHF 175.65
Die Silber/Silberchloridelektrode als Bezugselektrode
Prinzip Eine exakt funktionierende Normalwasserstoffelektrode ist stets etwas umständlich herzustellen und zu handhaben. Aus diesem Grunde hat man nach einfacheren Methoden gesucht, mit denen man auch gute und jederzeit reproduzierbare Potenzialmessungen durchführen kann. Zwei Elektroden haben sich inzwischen als sehr brauchbar erwiesen. Diese sind die Silber/Silberchloridelektrode und die Quecksilber/Quecksilberchloridelektrode (auch Kalomelelektrode genannt). In diesem Versuch wird eine Silber/Silberchloridelektrode hergestellt und ihr Potenzial gegenüber einer Normalwasserstoffelektrode bestimmt. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettsets, mit der alle wichtigen curricularen Themen der Elektrochemie abgedeckt werden • Schnelle und einfache Versuchsvorbereitung (Versuchsanleitung und Gefährdungsbeurteilung verfügbar)
CHF 396.05
Einführung in die Elektronenübertragungsreaktion
Prinzip In diesem Versuch untersuchen die Schüler die Reaktion von Metallen in Salzlösungen, dazu geben die Schüler Eisenblech/Eisenwolle in eine Kupfersulfatlösung und Kupferblech in eine Eisensulfatlösung. Hierbei stellen sie fest, dass unedle Metalle aus einer Salzlösung eines edleren Metalls das edlere Metall abscheiden lassen. Das unedle Metall geht dabei selbst in Lösung. Vorteile • Schneller Versuchsaufbau und anschauliche Versuchsdurchführung • Experimentierliteratur für Schüler und Lehrer erhältlich: Minimale Vorbereitungszeit • Gefährdungsbeurteilung für Schüler und Lehrer erhältlich • Einfaches Lehren und effizientes Lernen beim Einsatz der verfügbaren interaktiven Experimentier-Literatur
CHF 129.75
Elektrochemie-Koffer
Themen: Messung an galvanischen Spannungsquellen Daniell-Element, Reihen- und Parallelschaltung Elektrochemische Potentiale (Spannungsreihe) Bestimmung der Standardpotenziale von Metallen und Nichtmetallen Konzentrationsabhängigkeit von Potenzialen Temperaturabhängigkeit von Potenzialen Laden und Entladen eines Stahlakkumulators Leclanché-Element Messung von pH-Werten Komplettes Experimentiersystem im Koffer für grundlegende Experimente in der Elektrochemie. Mit Hilfe eines Zellblocks aus resistentem Kunststoff, der sich zur Reinigung leicht in zwei Hälften auseinandernehmen und wieder zusammenschrauben lässt, können vier galvanische Zellen parallel aufgebaut werden. Als Diaphragma dient ein Stück Filterpapier, das zwischen die beiden Zellblock-Hälften eingespannt wird. Einschliesslich handlichem hochohmigem Messgerät zur quasi stromlosen Messung der Potenzialdifferenzen sowie zur Messung von pH-Werten in Verbindung mit der beiliegenden pH-Einstabmesskette. Messgerät: 7-Segmentanzeige: 3-stellig Ziffernhöhe: 13 mm Spannungsbereiche: 2 V DC und 20 V DC Auflösung: 1 mV Eingangswiderstand: 200 MΩ pH-Messbereich: 0,0 … 14,0 pH Stromversorgung: Steckernetzteil 12 V/0,5 A (im Lieferumfang) oder 9 V – Blockbatterie Abmessungen: 175x105x55 mm³ Lieferumfang: 1 Koffer mit Schaumstoffeinlage 1 Messgerät 1 pH-Einstabmesskette mit BNC-Stecker 1 Steckernetzgerät 12 V DC / 500 mA für 115/230 V AC Netzspannung 1 Zellblock, vormontiert mit Filterpapier 2 Ag-Elektroden, 42x28 mm² 1 Pt-Elektrode, 42x28 mm² 4 Zn-Elektroden, 42x28mm² 2 Fe-Elektroden, 42x28mm² 2 C-Elektroden, 42x28mm² 2 AI-Elektroden, 42x28mm² 2 Ni-Elektroden, 42x28mm² 4 Cu-Elektroden, 42x28mm² 1 Mg-Elektrode, 42x28mm² 1 Satz Filterpapier (50 St.) 1 Schleifwürfel zur Reinigung der Elektroden 3 Experimentierkabel mit Krokodilklemmen, 20 cm, rot 3 Experimentierkabel mit Krokodilklemmen, 20 cm, blau 1 Experimentierkabel mit Krokodilklemmen und 2-mm-Stecker, 30 cm, rot 1 Experimentierkabel mit Krokodilklemmen und 2-mm-Stecker, 30 cm, blau 2 graduierte Kunststoffbecher, 25 ml 2 Tropfpipetten mit Saugern 1 Aufbewahrungskasten mit losem Einsatz 1 Bedienungsanleitung auf CD-ROM
CHF 1’094.-
Elektrolytische Stoffabscheidung und Ladungsmenge (1. Faradaysches Gesetz) -
Prinzip Die bei der Elektrolyse eines Stoffes abgeschiedene Masse m ist der geflossenen Ladung I direkt proportional (1. Faradaysches Gesetz). Das zweite Faradaysche Gesetz besagt, dass sich die elektrochemischen Äquivalente k (abgeschiedene Masse pro Ladungseinheit) zueinander verhalten wie die Äquivalentmassen (Molmasse M geteilt durch die Wertigkeit z) der Elemente. Beide Gesetze lassen sich sehr anschaulich mit dem Wasserzersetzungsapparat nach Hofmann experimentell ableiten. Vorteile • Einfacher Versuchsaufbau / Versuchsdurchführung mit einem Wasserzersetzungsapparat • Anschauliche Einführung in die Faraday´schen Gesetze • Fachübergreifender Einsatz möglich • Versuchsdurchführung gemäß aktuellen Vorschriften (Gefährdungsbeurteilung verfügbar)
CHF 7’168.40
Faradaysche Gesetze
Prinzip Leitet man elektrischen Strom durch eine Lösung, so kann es dabei zu Stoffumwandlungen kommen. Der Strom ist dabei die treibende Kraft der ablaufenden Redoxreaktionen. Elektrolysiert man Wasser, das durch den Zusatz von Ionen leitend gemacht wurde, erhält man an der Kathode Wasserstoff und an der Anode Sauerstoff. Fängt man diese beiden Gase getrennt auf, wie etwa mit einem Wasserzersetzer nach Hofmann, kann man die Reaktion quantitativ verfolgen und so die beiden Faradayschen Gesetze ableiten. Das erste Faradaysche Gesetz besagt, dass bei der Elektrolyse die abgeschiedene Masse eines Stoffes der durch die Lösung geflossenen Ladungsmengen proportional ist. Das zweite Gesetz besagt, dass die elektrochemischen Äquivalente sich zueinander verhalten wie ihre Äquivalentmassen (molare Masse geteilt durch die Wertigkeit). Beide Gesetze lassen sich anschaulich mit dem hier gezeigten Versuchsaufbau experimentell ableiten. Vorteile • Anschauliche Anwendung der Faraday´schen Gesetze • Fachübergreifender Einsatz möglich • Schnelle und einfache Versuchsvorbereitung (Versuchsanleitung und Gefährdungsbeurteilung verfügbar)
CHF 8’859.70
Galvanische Verzinkung
Prinzip In der Technik wird der Korrosionsschutz durch Verzinkung durch zwei verschiedene Verfahren erreicht: durch »Feuerverzinkung« oder durch Elektroplattierung, d.h. durch eine galvanische (bzw. elektrochemische) scheidung von Zink aus Zinklösungen, in die man die zu verzinkenden Eisen- teile als Kathode hängt. Da durch das Verfahren der Elektroplattierung wesentlich weniger Zink pro Quadratmeter Oberfläche verbraucht wird, ist es heute das bevorzugte Verfahren. In diesem Schülerversuch wird ein Eisenblechstreifen auf elektrochemischem Wege verzinkt. In einem Langzeitversuch wird dann die Schutzwirkung dieser Verzinkung gegen Korrosion nachgewiesen. Vorteile • Experimentierliteratur für Schüler und Lehrer erhältlich: Minimale Vorbereitungszeit • Gefährdungsbeurteilung für Schüler und Lehrer erhältlich • Einfaches Lehren und effizientes Lernen beim Einsatz der verfügbaren interaktiven Experimentier-Literatur
CHF 261.65
Galvanische Zellen als Konzentrationskette, ihre Potenzialeund ihre Berechnung
Prinzip In diesem Experiment sollen Silber/Silbernitrat-Halbzellen hergestellt werden, deren Silberionenkonzentrationen sich jeweils um eine Zehnerpotenz voneinander unterscheiden. Die Spannungen zwischen den möglichen Kombinationen dieser Halbzellen werden gemessen. Die Auswertung der Versuchsergebnisse führt dabei zur Ableitung der Nernst-Gleichung. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettsets, mit der alle wichtigen curricularen Themen der Elektrochemie abgedeckt werden • Schnelle und einfache Versuchsvorbereitung (Versuchsanleitung und Gefährdungsbeurteilung verfügbar)
CHF 269.35
Korrosion von Metallen, Lokalelemente, kathodischer Korrosionsschutz
Prinzip Gegenstände aus Eisen, und seien sie auch vielmals dicker und mächtiger als Gegenstände aus Gold und Silber, vergehen an der Luft, im Wasser oder im Erdreich schon innerhalb weniger Jahrzehnte. Diese Metallzerstörungen fasst man unter dem Begriff »Korrosion« zusammen (lat. corrodo = zernagen, zerfressen). Die Elektrochemie ermöglicht eine Erklärung dieser Prozesse und zeigt gleichzeitig Wege zum Schutze wertvoller Metallgegenstände und technischer Anlagen. Dazu werden in diesem Versuch einige Korrosionsvorgänge in Säuren, in Salzlösungen und in Wasser beobachtet und Erkenntnisse zum Korrosionsschutz gewonnen werden. Vorteile • Experimentierliteratur für Schüler und Lehrer erhältlich: Minimale Vorbereitungszeit • Gefährdungsbeurteilung für Schüler und Lehrer erhältlich • Einfaches Lehren und effizientes Lernen beim Einsatz der verfügbaren interaktiven Experimentier-Literatur
CHF 136.70
Korrosionsschutz durch Passivierung
Prinzip Manche unedlen Metalle sind durch Ausbildung einer dichten Oxidhaut relativ korrosionsfest. Die schützenden Oxidschichten sind aber meist nur sehr dünn, so dass sie sehr aggressiven Chemikalien nur begrenzte Zeit Widerstand leisten können. Durch eine künstliche Verstärkung der Oxidhaut, die man als Passivierung bezeichnet, kann die Beständigkeit entsprechender Metalle noch verstärkt werden. Im Rahmen des Versuches werden hierbei zwei unterschiedliche Verfahren dazu durchgeführt: 1. Eine Passivierung durch kurzzeitige Einwirkung von konzentrierter Salpetersäure auf die Metal loberflächen, und 2. Die anodische Oxidation der Metalle, indem man sie als Anode in einen Elektrolysetrog mit verdünnter Schwefelsäure hängt, wobei der entstehende Sauerstoff im status nascendi die Oxidschicht verstärkt. Dieses letztere Verfahren ist besonders als Eloxal-Verfahren zur Oberflächenvergütung von Aluminium bekannt geworden. Vorteile • Experimentierliteratur für Schüler und Lehrer erhältlich: Minimale Vorbereitungszeit • Gefährdungsbeurteilung für Schüler und Lehrer erhältlich • Einfaches Lehren und effizientes Lernen beim Einsatz der verfügbaren interaktiven Experimentier-Literatur
CHF 942.50